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控制工程复习

复习

试题结构：

1，单项选择，10小题，共20分2，填空题，10小题，共20分3，简答题，5小题，共30分

5，综合应用题，2小题，共30分

第一章绪论

l）了解控制系统的工作原理。

2）了解机电控制工程的研究对象和主要任务。

控制系统的研究内容（5个方面，5个方面的具体含义）

3）掌握对控制系统的基本要求，了解其分类方法。

对系统的要求（稳定性、快速性、准确性，其基本要求是稳定性）；开环系统与闭环系统

4）理解反馈的含义及作用；掌握控制系统的工作原理、基本概念和组成。

反馈的定义与实质：反馈是输出以不同的方式对系统产生作用

反馈控制原理：测偏与纠偏的过程

例题：

1）反馈控制系统，至少应具备三个基本功能：测量、执行比较和（）。

2）关于反馈的说法正确的是( ).

A．反馈实质上就是信号的并联

B．正反馈就是输入信号与反馈信号相加

C．反馈都是人为加入的

D．反馈是输出以不同的方式对系统产生作用

3）在下列系统或过程中，存在反馈的有( ).

A．抽水马桶

B．电冰箱的恒温系统

C．并联的灯

D．教学过程

4）舞台追光灯控制系统属于（）。

A. 恒值系统

B. 随动系统

C. 程序控制系统

D. 开环系统

5）开环系统与闭环系统最本质的区别是（）。

A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用

B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用

C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路

D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路

6）在下列系统或过程中，属于闭环系统的有（）。

A．全自动洗衣机B．电风扇

C．电冰箱D．电灯

第二章控制系统的数学基础和数学模型 1.掌握拉氏变换、拉氏反变换的定义、定理。

（1）拉式变换的5个基本性质即可：积分、微分、终值、初值、平移（2）熟记几个典型函数的拉式变换对

脉冲函数、阶跃函数、速度、指数、幂函数其他函数都可由这几个函数变化而来

2.了解数学模型的基本概念。能够运用动力学、电学及专业知识，列写机械系统、电网络系统的微分方程。

机械系统的3要素：质量、弹簧、阻尼；力的平衡

电气系统的3要素：电容、电感、电阻；电压与电流在3要素下的关系

3.掌握传递函数的概念、特点，会求传递函数的零、极点。

4.掌握各个典型环节的特点，传递函数的基本形式及相关参数的物理意义。

5.了解传递函数框图的组成及意义；传递函数框图简化，从而求出系统的传递函数。

6.了解相似原理的概念。

例题：

1，已知

()t f 的拉氏变换为()a

s s F +=

，则()0f 为多少？

2， ()a

s s F +=

的拉氏反变换为？。 3，已知()2

2+++=s s s s F ，则其()[]s F L 1-为多少？

5，求()()

321

)(++=

s s s s X 的拉氏反变换。

7，函数()t ωcos 的拉氏变换为?

8, 函数()at e

t f -=的拉氏变换L[f(t)]

9, 函数()t e

t f at

ωcos -=的拉氏变换L[f(t)]。(利用时移)

题目：已知()t t f 5.0=，则其()[]=t f L 【】

A. 25.0s s +

B. 25.0s

21s

D. s 21 题目：若t

e t t

f 22

)(-=，则()=)]([t f L 【】

+s B.

)2(2

+s C.2

2-s D.

)2(2

-s

题目：若()s

s s s F ++=

4，则()t f t ∞→lim )=( )。【】

A. 1

B. 4

C. ∞

D. 0 题目：若()a

s s F +=

，则()0f )=（）。

题目：线性系统与非线性系统的根本区别在于【】 A 、线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入 B 、线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入

C 、线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理

D 、线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理

题目：对于一个线性定常系统【】

A 、如有多个输入，则输出是多个输入共同作用的结果

B 、可用拉氏变换方法得出输入与输出之间的传递函数

C 、每个输入所引起的输出不可分别单独计算，因多个输入之间互相影响

D 、可用线性微分方程式来描述

E 、不能在频率域中判别它的稳定性

题目：线性系统满足两个重要性质，分别为：、。

题目：列写如下图所示电网络的微分方程

题目：下图是一机械系统，试写出系统的传递函数。

题目：某典型环节的传递函数为Ts s G /1)(=，则该环节为【】

A ．惯性环节

B ．积分环节

C ．微分环节

D ．比例环节

题目：设一惯性环节的传递函数为5

+s ，则其时间常数和增益分别是【】

A ．2，3

B ．2

，3/2

xi c

x 。

k1 k2 u (t )

)

u c R R 12

L 1L 2i 1(t )

(t )i 2C

C ．2/5，3/5

D ．5/2，3/2

题目：存在储能元件和耗能元件的典型环节是【】 A ．比例环节 B ．微分环节

C ．积分环节

D ．惯性环节

题目：关于传递函数正确的说法有（） A ．传递函数与系统的输入无关

B ．物理可实现系统的传递函数分母中s 的阶次不小于分子中s 的阶次

C ．传递函数是无量纲的

D ．不同物理类型的系统，可以具有相同形式的传递函数

E ．在零初始条件下，系统输出的拉氏变换取决于输入和其传递函数

题目：对于传递函数的极点、零点和放大系数，一般，( )影响系统的稳定性. A ．极点 B ．零点 C ．放大系数 D ．全部

题目：具有记忆功能的是什么环节（）。 A ．比例环节 B ．微分环节 C ．积分环节 D ．延时环节

题目：环节有三种基本联接方式，为：、、。题目：化简如下图所示的系统传递函数方框图。

+ 1

G 2

G 3

G 4

G 2

H 1

H 3

H )(s X i

－

)(s X o

－

第三章时间响应分析

(1)了解系统时间响应的组成；

－

1G 2

G 3G 2

H 1

H )(s X i

+ －

)(s X o

－

(3)掌握一阶系统的定义和基本参数，能够求解一阶系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应；掌握一阶系统时间响应曲线的基本形状及意义。掌握线性系统中，输入存在微积分关系，其输出也存在微积分关系的基本结论；

(4)掌握二阶系统的定义和基本参数；掌握二阶系统单位脉冲响应曲线、单位阶跃响应曲线的基本形状及其振荡情况与系统阻尼比之间的对应关系；掌握二阶系统性能指标的定义及其与系统特征参数之间的关系；

(5)掌握系统误差的定义，掌握系统误差与系统偏差的关系，掌握误差及稳态误差的求法；

例题：

系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程，称为（）。 A ．瞬态响应 B ．稳态响应 C ．时间响应 D ．强迫响应

时间响应由和两部分组成。

哪种信号是使用得最为广泛的常用输入信号。（） A ．单位脉冲函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位斜坡函数 D ．单位抛物线函数

某系统的传递函数为2

)(-=

s s G ，则该系统的单位脉冲响应函数为（）。 A. t 4 B.t 4

C.t

e 24

D. t

24-

二次临界阻尼系统具有的一对极点具有如下特征（）。 A. 实部为零的共轭复数 B. 相等的负实数

C. 相等的正实数

D. 正、负两实数

当阻尼比为多少时，系统的单位阶跃响应为持续的等幅振荡。（）。 A. 1=ζ B. 10<<ζ C. 0=ζ D. 0<ζ

二阶系统的响应特性完全由和两个特征量来描述。

二阶系统的传递函数为G s Ks s ()=

++2

，当K 增大时,( ). A.无阻尼自然频率ωn 增大，阻尼比ξ增大 B.无阻尼自然频率ωn 增大，阻尼比ξ减小 C.无阻尼自然频率ωn 减小，阻尼比ξ减小

D.无阻尼自然频率ωn 减小，阻尼比ξ增大

当阻尼比为时，系统的单位阶跃响应为持续的等幅振荡。

二阶系统的阻尼比ζ=0.5, 无阻尼固有频率ωn ，则系统的阻尼自然频率ωd 为多少？

二阶系统的特征根1s 和2s 在S 平面上的位置如下图时，其阻尼比为（）。

A. 1>ζ

B. 1=ζ

C. 10<<ζ

D. 0=ζ

要想减少二阶欠阻尼系统的上升时间，可以采取的措施是( ). A ． n ω不变，增大ζ B ．ζ不变，减小n ω C ． n ω减小，增大ζ D ． ζ减小，增大n ω

以下二阶欠阻尼系统性能指标只与其阻尼比有关的是( ). A. 上升时间 B ．峰值时间 C ．调整时间 D ．最大超调量

二阶系统的极点分别为4,5.021=-=s s ，系统增益为5，则其传递函数为 ( )

A ．

)4)(5.0(2+-s s B ．)4)(5.0(10

-+s s

C ．

)4)(5.0(5-+s s D ．)

4)(5.0(2

+-s s

二阶系统传递函数为2

222)(n

n n

s s s G ωωξω++=，则当阻尼比0=ξ时，其单位脉冲响应为。

试分别画出二阶系统在不同阻尼比取值范围内，系统的特征根1s 和2s 在S 平面上的位置，

以及相应的单位阶跃响应曲线。

系统的稳态性能主要取决于系统的型次和 __________，系统的瞬态性能主要取决于系统的 __ 。

一阶系统K

1+的单位脉冲\单位阶跃响应曲线在t=0处的斜率

下列各个量中反映系统准确性的量是

（）

A ．调整时间

B ．上升时间

C ．超调量

D ．稳态误差

E ．幅值裕量

图a 是一个机械振动系统。当有8.9N 的力（阶跃输入）作用于系统时，系统中质量M 所作运动的响应曲线如图b 所示的，试求出质量m ，粘性阻尼系数c 和弹簧刚度系数k 。

a) C

F=9N

0.03

X (t )/c m

t/s

Mp=0.03

10<<ζ 1=ζ 1>ζ

单位反馈系统，闭环传递函数为1

+Ts ，输入()t t r =时，系统稳态误差为多少？

已知某线性定常系统的单位斜坡响应为()()

[]t t e t t y t 3cos 3sin 311.0-+-=-,求其单

位脉冲响应和单位阶跃响应函数。

某系统如图所示，试求其无阻尼自振角频率n ω，阻尼比ζ，超调量p M ，峰值时间p t 调整时间s t （进入±5%的误差带）。

某单位反馈系统开环传递函数，当输入为时，系统稳态误

差为( ). A 、0 B 、∞ C 、0.1 D 、10

第四章频率特性分析

1.掌握频率特性的定义和代数表示法以及与传递函数、单位脉冲响应函数和微分方程之间的相互关系；掌握频率特性和频率响应的求法。

2.掌握频率特性的奈氏图和Bode 图的组成原理，熟悉典型环节的奈氏图和Bode 图的特点及其绘制，掌握一般系统的奈氏图和Bode 图的特点和绘制。

3.掌握频域中性能指标的定义和求法；了解频域性能指标与系统性能的关系。

4.了解最小相位系统和非最小相位系统的概念。

例题：

线性定常系统对正弦信号(谐波输入)的称为频率响应。

频率特性G(j ω)与传递函数G(s)的关系为____________。

系统的频率特性是系统( )响应函数的傅氏变换。 A 、脉冲 B 、阶跃 C 、正弦 D 、斜坡

某环节频率特性对数幅频特性图如图所示，则该环节是( ).

A ．比例环节

B ．微分环节

C ．积分环节

D ．惯性环节

振荡环节的频率特性的极坐标图始于点( ). A.(1, j0) B.(0, j0) C.(-1, j0)

dB T 1ωT

-20dB/dec

D.(1, j1)

以下关于频率特性、传递函数和单位脉冲响应函数的说法错误的是【

】

A ． ω

ωj s s G j G ==)()( B ． [])()(t F s G ω=

C ． [])()(t L s G ω=

D ． [])()(t F j G ωω=

频率特性的定义

稳定振荡环节存在谐振频率时，阻尼比ζ的取值范围应满足（）

某系统的传递函数为1

1)(+=s s G ，在输入)30cos(2)(

-=t t x i 作用下，其输出稳态分量的幅值为（）。

已知系统的单位阶跃响应为()()0,8.08.1194≥+-=--t e e t x t t

o ，试求系统的幅频特性和相频特

性。

最小相位系统的定义。

某系统的传递函数为

，在输入t t x i 2sin )(=作用下，其稳态输出

单位负反馈系统的开环传递函数为()()()

1416.0502

++=s s s s G (1)试绘制其开环Nyquist 图； (2)判断闭环系统的稳定性。

由实验得到的系统对数幅频特性曲线如图所示，写出其传递函数，并指出系统的型次和组成环节。

dB L /)(ω

-40dB/dec

-20dB/dec

s rad /ω

4 40

-60dB/dec

第五章系统的稳定性

1.了解系统稳定性的定义、系统稳定的条件。

2.掌握系统稳定性代数判据的必要条件和充要条件，学会应用代数判据判定系统是否稳定。

3.掌握Nyquist 判据。

4.掌握Bode 判据。

5.理解系统相对稳定性概念，能够在Nyquist 图和Bode 图上加以应用。相对稳定性的定义和计算

例题

系统稳定的充要条件是，其特征根的实部必须 __________零，也即是系统传递函数的

dB/dec

极点均分布在复平面的 ______ 半平面。

系统的稳定性取决于（）

A ．系统的干扰点位置

B ．系统的输入

C ．系统的干扰

D ．系统闭环极点的分布

已知单位反馈系统传递函数)

7)(2(2

)(--+=

s s s s s G ，则该系统（）。

A ．稳定

B ．不稳定

C ．临界稳定

D ．无法确定

劳斯阵列第一列元素符号改变次数就是特征方程中所包含的（）数目。 A ．右根 B ．左根 C ．0根 D ．实根

已知系统劳斯表如下：则系统在右半S 平面有右根数（）。

A ．0

B ．1

C ．2

D ．3

幅值裕量Kg 定义正确的是（）。 A ．)()(1g g g j H j G k ωω=

B ．)

()(1g g g

j H j G k ωω=

C ．)()(g g g j H j G k ωω=

D ．)()(g g g j H j G k ωω=

510425310

1234s s s s s -

开环传递函数)(s G K 、闭环传递函数)(s G B 和辅助函数)(1)(s G s F K +=，三者之间的关系是

一个反馈控制系统的特征方程为

()01032523=++++s K Ks s

确定使该闭环系统稳定的K 值。

相对稳定性计算及其图示

设单位反馈控制系统的开环传递函数为

G s as s ()=

试确定相角裕度为45°时的α值。

对于图示最小相位系统的开环幅频特性图，（1）写出其开环传递函数；（2）求稳定裕量

和 kg ；

（3）判系统稳定性。

50250

5000

68dB

54dB

14dB

-26dB

L(ω

ω)

-1800 dB L /)(ω ω

)(ωΦ 0 ()ωRe

-1

-j

()ωIm

∞=ω

第六章系统的综合与校正

1.了解系统校正的基本概念,了解各种校正的特点。

2.了解相位超前校正装置、相位滞后校正装置和相位滞后—超前校正装置的模型、频率特性及有关量的概念、求法及意义；

例题

校正的实质是改变系统的分布。

已知某串联校正装置的传递函数为(0.2s+1)/(2.0s+1),则它是什么校正装置。（）

A. 相位滞后

B. 相位超前

C. 相位滞后-超前

D. 顺馈

相位滞后校正网络相当于一个( )滤波器。

A. 带通

B. 带阻

C. 高通

D. 低通

具有滞后相位特性(即相频特性?(ω)小于零)的校正装置叫相位滞后装置，又称之为( )装置。

A. 微分校正

B. 积分校正

C. 微分-积分校正

D. PID校正

采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率（）。

A. 减小

B. 不变

C. 增大

D. 可能增大，也可能减小

过程控制工程课程设计

过程控制工程课程设计任务书设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊班级：自动化0201 学号：05号南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容：学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训，总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态；调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

过程控制工程试题考试题及其答案

过程控制工程试题一、填空题（每空1分，共20分）：的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最1．随着控制通道的增益K 大，系统的余差减小，最大偏差减小。 2．从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。 3．建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计。4．控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。 5. 控制阀的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特性的选择和正反作用的选择。 6．防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。 7．如果对象扰动通道增益f K增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。 8．在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是通过旁路控制。二、简答题（每题6分，共24分）： 1、电气阀门定位器有哪些作用

答： ①改善阀的静态特性 ②改善阀的动态特性 ③改变阀的流量特性 ④用于分程控制 ⑤用于阀门的反向动作 2.简述串级控制系统的设计原则。答：（1）副回路的选择必须包括主要扰动，而且应包括尽可能多的扰动；（2）主、副对象的时间常数应匹配；（3）应考虑工艺上的合理性和实现的可能性；（4）要注意生产上的经济性。 3. 简单控制系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：简单控制系统由一个被控对象，一个检测元件和变送器，一个调节阀和一个调节器组成。检测元件和变送器用于检测被控变量，并将检测到的信号转换为标准信号，输出到控制器。控制器用于将检测变送器的输出信号与设定值进行比较，得出偏差，并把偏差信号按一定的控制规律运算，运算结果输出到执行器。执行器是控制系统回路中的最终元件，直接用于改变操纵量，以克服干扰，达到控制的目的。 4. 前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质. 三、(10分)一个如图1所示的换热器,用蒸汽将进入其中的冷物料加热到一定温度,生产工艺要求热物料出口温度维持恒定(1 T≤ ?℃).试设计一简单温度控制系统,选择被控量和操纵量，画出其结构原理图，并选择调节器的控制规律。

过程控制工程复习要点

1、被控变量的选择原则：（1）应当尽量选择质量指标参数作为被控变量；（2）当不能选择质量指标参数作为被控变量时，应当选择一个与产品质量指标有单值对应关系的间接指标参数作为被控变量；（3）所选择的间接指标参数应具有足够大的灵敏度，以便反映产品质量的变化；（4）选择被控变量时需考虑到工艺的合理性和国内、外仪表生产的现状。 2、控制变量的选择原则：（1）所选择控制变量必须是可控的；（2）所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数；（3）所选控制变量应使扰动通道时间常熟越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些，但不易过小；（4）所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好；（5）所选择控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀；（6）在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。3、控制阀气开、气闭形式的选择原则：（1）首先要从生产安全出发。（2）从保证产品质量出发。但控制阀处于无能源状态而回复到初始位置时，不应降低产品的质量。（3）从降低原料、成品、动力损耗来考虑。（4）从介质的特点考虑。 4、控制阀的选择原则：（1）开、闭形式的选择（2）口径大小的选择（3）流量特性的选择（4）结构形式的选择 5、图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些？如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用？答：影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸汽流量作为操纵变量。控制阀应选择气关阀，控制器选择正作用。 7、串级控制系统的特点：（1）串级控制系统具有更高的工作频率。（2）串级控制系统具有较强的抗干扰能力。（3）串级控制系统具有一定的自适应能力。 8、串级控制系统在选择具体控制方案时，应考虑的主要问题：（1）所选用的仪表信号必须互相匹配。（2）所选用的副控制器必须具有外给定输入接口，否则无法接受主控制器来的外给定信号。（3）应考虑除串级和副环单独控制外，是否还有“主控”要求。（4）实施方案应力求简洁实用。（5）实施方案应便于操作。 9、均匀控制系统有些什么特点? 答：(1)结构上无特殊性,均匀控制是指控制目的而言，而不是由控制系统的结构来决定的。 (2)参数应变化，而且应是缓慢地变化 (3)参数应限定在允许范围内变化 10、前馈控制与反馈控制的比较前馈控制：扰动可测，但不要求被控量可测，超前调节，可实现系统输出的不变形，开环调节，无稳定性问题，系统仅能感受有限个可测扰动，对于干扰与控制通道的动态模型，对时变与非线性对象的适应性弱。反馈控制：被控量直接可测，按偏差控制，存在才能调节，闭环调节，存在稳定性问题，系统可感受所有影响输出的扰动，对通道模型要求若，大多数情况无需各道模型，对时变与非线性对象的适应性与鲁棒性强。 11、锅炉设备主要控制系统有哪些？答：①锅炉汽包水位控制。②锅炉燃烧系统的控制。 ③过热蒸汽系统的控制。④锅炉水处理过程的控制。 12、汽包水位的假液位现象是怎么回事?它是在什么情况下产生的?具有什么样的危害性? 答：当蒸汽量加大时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在一开始，水位不仅不下降反而迅速上升，然后再下降；反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后上升。这种现象称之为"虚假水位"。虚假水位现象属于反向特性，给控制带来一定的困难，在控制方案设计时，必须引起注意。 13、何谓离心式压缩机的喘振?喘振产生的原因是什么? 答：离心式压缩机在运行过程中，当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量发生强烈振荡，此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅度波动。随之,压缩机将会发出周期性间断的吼响声,这种现象就是离心式压缩机的喘振，或称飞动。喘振是由离心式压缩机的固有特性――特性曲线呈驼峰型而引起的。正由于特性曲线极值点的存在，一旦工艺负荷下降，使工作点移入极值点左侧，成为不稳定的工作点。此时，系统稍有扰动，就不能稳定下来，出现气体排量强烈振荡而引起的喘振现象。引起离心式压缩机喘振的直接原因是负荷的下降，使工作流量Q1 小于极限流量QP ，从而工作点进入到喘振区内。 14、在选择性控制系统中，选择器的类型是如何确定的? 答：选择器的类型可以根据生产处于非正常情况下控制器的输出信号高、低来确定。如果在这种情况下它的输出为高信号，则应选高选器；如果在这种情况下它的输出为低信号，则应选低选器。

过程控制工程A-复习题

学号班级座位号过程控制工程A 复习题一、判断题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分） 1. 过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。（ 1） 2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。（ 1） 4. 对一个系统总是希望能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。（1 ） 6. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新稳态值的 63.2 %所需要的时间。（1 ） 8. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。（1 ） 9. 对于控制通道来说希望τ越大越好，而对扰动通道来说希望τ适度小点好。（ 0） 11. 对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。（0 ） 12. 纯滞后时间长，将使系统超调量增加，干扰通道中纯滞后对调节品质没有影响。（ 1） 13. 测量滞后一般由测量元件特性引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。（0 ） 15. 积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。（ 1）

学号班级座位号二、填空题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分） 1．随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力增强，系统的余差小，最大偏差小。 3．建立过程对象模型的方法有机理法和测试法。 4 5. 控制阀的选择包括结构材质的选择、、和。 7．如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。 9. 调节阀的流量特性有直线流量特性、快开流量特性和对数流量特性，流量特性的选择主要是与被控对象相匹配。 10．被调介质流过阀门的相对流量与阀门相对行程之间的关系,称为调节阀的 liuliang 特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为固有流量特性特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为工作流量特性特性。 12．控制系统引入积分作用是为了消除余差 ,但积分的引入会使系统 ,引入微分作用是为了克服容量

过程控制工程课后习题参考答案-前三章

过程控制工程第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系；干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。（1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面）控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。（2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：

（从K、T、τ三方面）干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个。纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。

过程控制工程知识点复习

过程控制工程知识点复习一.过程控制系统及其分类 1.过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入单输出的定值控制系统的分析和综合问题。 2.过程控制有三种图表示分别是系统框图控制流程图工艺流程图我们应当学会识别。控制流程图系统框图

工艺流程图 3.过程控制系统的分类按结构特点分为反馈控制系统（闭环）前馈控制系统（开环）前馈-反馈控制系统（复合控制系统）复合控制系统按信号特点分定值控制系统（给出给定值）程序控制系统（按一定规律变化如空调温度随时间变化定值变化11：00给25°c 12：00给28°c）随动控制系统（如比值控制）二.过程建模被控过程是指正在运行的多种被控制的生产工艺设备，如锅炉，精馏塔，化学反应器等等，被控过程的数学模型（动态特性）是指过程在各输入量（控制量与扰动）作用下相应输出量变化函数关系的数学表达式。过程的数学模型有两种 1.非参数模型，如阶跃响应曲线脉冲响应曲线频率特性曲线是用曲线表示的 2.参数模型，如微分方程传递函数脉冲响应函数状态方程差分方程是用数学方程式表示的。机理法建模机理法建模又称为数学分析法建模或理论建模。

自平衡能力：即过程在输入量的作用下其平衡状态被破坏后无需人或仪器的干预，依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态试验法建模试验法建模是在实际的生产过程中，根据过程输入，输出实验数据，通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。特点是不需要深入了解过程机理但必须设计合理实验。三.过程测量及变送测量误差测量误差是指测量结果与被测量的真值之差，测量误差反应了测量结果的可靠度。绝对误差：绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差，在工程上，通常把高一等级精度的标准仪器测得的值作为真值（实际值）此时的绝对误差是指用标准仪表（高精度）与测量仪表（低精度）同时测量同一值是，所得两个结果之差。相对误差：相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比的百分数，它比绝对误差更具有说明测量结果的精度。相对误差分为实际相对误差和标称相对误差和引用相对误差引用相对误差δ=（（绝对误差）/（仪表量程））*100%=（（x-x0）/（a-b））*100% x仪表测量值x0仪表测量真值a仪表上限b仪表下限实际相对误差为绝对误差与真值之比的百分数标称相对误差为绝对误差与仪表指示值之比的百分数四.简单过程控制系统对过程控制设计的一般要求1.安全性2.稳定性3.经济性（单回路）过程控制系统的设计步骤 1.根据工艺参数合理选择性能指标 2.选择合理的控制参数和被控参数 3.合理的选择和设计控制器 4.兼顾被控参数的测量与变送器执行器的选择控制方案设计 1.合理选择被控参数Y（s） 2.合理选择被控参数Q（s） 3.合理设计（选择）控制（调节）规律Wc（s） 4.被控过程参数的测量与变送Wm（s） 5.控制执行器的选择Wv（s）过程控制系统在运行中有两种状态，一种是稳态，一种是动态阶跃响应的性能指标 1.余差（静态偏差）C 过渡过程后给定值与被控参数稳态值之差 2.衰减率衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标 ψ=(B1-B2)/B1=1-B2/B1 为保持系统足够的稳定度，一般取ψ=0.75-0.9 3.最大偏差A（超调量σ）最大偏差是指被控参数第一个波的峰值与给定值的差 σ=（y（tp）-y（∞））/ y（∞）*100% 这个值表示被控参数偏离给定值的程度，衡量性能的重要指标 4.过渡时间ts 从受扰动开始到进入新的稳态值+-5%范围内的时间，衡量快速性的指标，该值约小

过程控制模拟试题要点

过程控制模拟试题（一） 1、什么是过程控制系统? 其基本分类方法有哪几种? （5分） 2、什么是机理分析法建模? 该方法有何特点? （5分） 3、何谓调节阀的流通能力？对数流量特性有何特点？（5分） 4、何谓单回路系统？说明组成单回路系统各部分的作用。（10分） 5、选择调节器控制规律的依据是什么? 若已知过程的数学模型，怎样来选择PID控制规律? （10分） 6、什么叫比值控制系统? 常用比值控制方案有哪些? 并比较其优缺点。（10分） 7、试推导单容过程数学模型（输入量为q1，被控量为h1）。（15分） 8、某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进行加热。热物料温度必须满足生产工艺要求，故设计下图所示温度控制系统流程图。试画出其框图，并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用。（20分）加热炉 9、对于下图所示的加热炉串级控制系统，试画出系统的结构框图，并分析其工作过程。与单回路系统相比，串级控制系统有哪些主要特点?（20分）

过程控制模拟试题（一）答案 1、答案过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和过程检测控制仪表两部分组成的。按过程控制系统的结构特点可进行如下分类： 1）反馈控制系统：反馈控制系统是根据系统被控量的偏差进行工作的，偏差值是控制的依据，最后达到消除或减小偏差的目的。 2）前馈控制系统：前馈控制系统直接根据扰动量的大小进行工作，扰动是控制的依据。由于它没有被控量的反馈，所以也称为开环控制系统。 3）前馈—反馈控制系统(复合控制系统)：开环前馈控制的最主要的优点是能针对主要扰动及时迅速地克服其对被控参数的影响；对于其余次要扰动，则利用反馈控制予以克服，使控制系统在稳态时能准确地使被控量控制在给定值上。按给定值信号的特点可进行如下分类： 1）定值控制系统：就是系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围附近不变。 2) 程序控制系统：它是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作的。控制的目的就是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。 3) 随动控制系统：它是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。其主要作用是克服一切扰动，使被控量快速跟随给定值而变化。 2、答案机理建模：是根据过程的内部机理(运动规律)，运用一些已知的定律、原理，如生物学定律、化学动力学原理、物料平衡方程、能量平衡方程、传热传质原理等，建立过程的数学模型。特点：机理分析法建模的最大特点是当生产设备还处于设计阶段就能建立其数学模型。由于该模型的参数直接与设备的结构、性能参数有关，因此对新设备的研究和设计具有重要意义。另外，对于不允许进行试验的场合，该方法是唯一可取的。机理分析法建模主要是基于分析过程的结构及其内部的物理化学过程，因此要求建模者应有相应学科的知识。通常此法只能用于简单过程的建模。对于较复杂的实际生产过程来说，机理建模有很大的局限性，这是因为实际过程的机理并非完全了解，同时过程的某些因素如受热面的积垢、催化剂的老化等可能在不断变化，难以精确描述。另外，一般来说机理建模得到的模型还需通过试验验证。 3、答案流通能力C表示执行器的容量，其定义为：调节阀全开，阀前后压差为0.1MPa，流体密度为1g／cm3时，每小时流过阀门的流体流量(体积(m3)或质量(kg))。对数(等百分比)流量特性：

《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程复习题（课程代码392217）一、选择题（请从下列选项中选出正确的一项） 1、下列不属于单回路反馈控制系统的是（）选项A）被控对象选项B）被测对象选项C）测量变送选项D）控制器和控制阀答案：B 2、在工业控制中，使用最多的控制系统是（）选项A）单回路反馈控制系统选项B）串级控制系统选项C）比值控制系统选项D）前馈控制系统答案：A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减小选项C）T f增加，振荡幅值减小选项D）τf增加，余差减小答案：D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节选项A）一般希望控制通道时间常数小些好，但不能过小选项C）控制通道时间常数越小越好，系统才灵敏选项D）时间常数大，系统的工作频率低答案：D 5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是（）选项A）操纵变量必须可控选项A）选择通道放大倍数相对大的选项C）选择干扰通道时间常数小一点的选项D）选择通道的纯滞后尽量小答案：C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度大大降低答案：A 6、下图的曲线中，哪一条是对数流量特性的是（）

选项A）1 选项B）2 选项C）3 选项D）4 答案：B 7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：A 8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：B 9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：C 10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是（）选项A）被控对象选项B）被控变量选项C）操纵变量选项D）测量值答案：B 11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）选项A）被控对象选项B）设定值选项C）操纵变量选项D）测量值答案：C 12、一阶环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l) 选项B）K/Tis

施工项目成本控制实例

施工项目的成本控制施工项目成本是建筑企业的主要产品成本，一般以项目为单位工程作为成本核算对象。在施工项目管理中，最终要使施工项目达到质量优、效率高、工期短、消耗低、安全好、效益高等目标，而施工项目成本是这些目标经济效果的综合反映，它是全面地反映建筑企业施工经营管理工作的一个综合性目标。因此，施工项目成本控制是施工项目管理控制的核心。（一）施工项目成本控制的定义施工项目成本是施工企业为完成施工项目的建筑安装工程任务所消耗的各项生产费用得总和.它分为直接成本和间接成本，其中直接成本是构成施工项目实体的费用，包括人工费、材料费、机械使用费、其他直接费和现场经费等；间接成本是企业为组织和管理施工项目而发生的经营管理费用。施工项目的成本控制，通常是指在项目成本的形成过程中，对生产经营所消耗的人力资源、物质资源和费用开支，进行指导、监督、调节和限制，及时纠正将要发生和已经发生的偏差，把各项生产费用，控制在计划成本的范围之内，以保证成本目标的实现。（二）施工项目成本控制的原则 1.开源与节流相结合的原则。在成本核算中，必须进行实际成本与预算收入的对比分析，找出成本节超原因，纠正成本偏差，降低项目成本水平。 2.全面控制原则。即项目成本控制是全员参与的控制；项目成本控制是全过程的控制。

3.动态控制。根据实施状况，对出现的“例外”问题进行重点检查、深入分析，并采取相应措施，不断纠正成本形成过程中的偏差，保证最终实现成本目标。 4.中间控制原则。施工准备阶段仅仅是预测计划，竣工阶段成本显然已成定局，所发生的偏差已不可能纠正，因此整个控制工作的重心应放在中间阶段，即具体现场施工阶段。 5.目标管理阶段。把计划的目标、任务、措施等加以分解，从纵、横向分别落实到行计划的部门、单位，甚至是个人，形成一个目标成本体系，明确责任，加强协作，坚决执行，进行检查、评价目标和修正目标。 6.节约原则。节约人力、物力、财力的消耗，是提高经济效益的核心，也是成本控制的最基本的原则。 7.责、权、利相结合的原则。在项目施工过程中，项目经理部各部门、各班组在肩负成本控制责任的同时，享有成本控制的权力，同时项目经理要对各部门、各班组在成本控制中的业绩进行定期的检查和考评，实行有奖有罚。只有真正做好责、权、利相结合的成本控制，才能收到预期的果。（三）施工成本控制的依据 1.工程承包合同施工成本控制要以工程承包合同为依据，围绕降低工程成本这个目标，从预算收入和实际成本两方面，努力挖掘增收节支潜力，以求获得最大的经济效益。 2.施工成本计划施工成本计划是根据施工项目的具体情况制定的施工成本控制方案，即包括预定的具体成本控制目标，又包括实现控制目标的措施和规划，是施工成本控制的指导方案。

过程控制复习题

一、填空题 1.被控过程的数学模型，是指过程在各个输入量作用下，其相应输出量变化函数关系的数学表达式。 2.过程的数学模型有两种，非参数模型和参数模型。 3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是、、、、和等这样的一些过程变量的系统。 4.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表示，但是不表示。 5.一种测量体与被测介质接触，测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量，再用仪表加以显示，通常把前一种过程叫做，所用的仪表称为，后面的计量显示仪表称为。 6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值。 7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成的仪表。 8.正作用执行机构是指。反作用执行结构是指。 9.流通能力定义为。 10.执行器的流量特性是指与的关系。 11.接触式测温时，应保证测温仪表与被测介质，要求仪表与介质成状态，至少是，切勿与介质成安装。 12.干扰通道存在纯时间滞后，理论上（影响/不影响）控制质量。 13.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响。 14.正作用调节器的测量值增加时，调节器的输出亦，其静态放大倍数取。反作用调节器的测量值增加时，调节器的输出，其静态放大倍数取。 15.气开式调节阀，其静态放大倍数取，气关式调节阀，其静态放大倍数取。 16.常见复杂控制系统有、、、和等。 17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个，形成了两个。 18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T之比大于0.3，则称该过程为。 19.凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为。20．分程控制系统从控制的平滑性来考虑，调节阀应尽量选用调节阀，可采用法来控制调节阀开度。 21．选择性控制系统的特点是采用了。它可以接在两个和多个调节器的输出端，对进行选择，也可以接在几个变送器的输出端，对进行选择。 22．常见DDZ-III型温度变送器有温度变送器、温度变送器、温度变送器。 23．绝对误差是指。 24．典型的过程控制系统由、、、和等环节构成。 25．按过程控制系统结构特点来分类可分为、、。26．按过程控制系统给定值来分类可分为、、。27．被控过程输入量与输出量的信号联系称为。控制作用与被控量之间的信号通道联系称为。 28．当阶跃扰动发生后，被控过程能达到新的平衡，该过程称为过程，如果不能达到新的平衡，则称该过程为过程。 29．研究建模过程的目的主要有、、

《过程控制工程》期末复习题_85961521510003093

《过程控制工程》期末复习题一、（每空1分）填空题： 1、对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越小则积分作用越；微分时间越小，则微分作用越。 2、三种常用的均匀控制方案包括、、。 3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。 4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。 5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、。 6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：、、。 7、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。 8、调节阀的固有流量特性主要有、、、四种。 9、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。 10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成 11、常见的传热设备有、、等。 12、要消除系统的稳态误差，通常选用控制器。 13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。 14、工程上进行PID控制器参数整定时，随动系统的控制品质要求衰减比为，定值系统中控制品质要求衰减比为。 15、常见的传热设备有、、等。 16、精馏装置一般由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。

二、选择题（10分，每小题2分） 1、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。 A. PI B. PD C. PID 2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据（）。 A．实现闭环回路的正反馈。 B．实现闭环回路的负反馈。 C．系统放大倍数恰到好处 D．生产的安全性。 3、单纯的前馈调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。 A．测量与给定之间的偏差 B．被调量的变化 C．干扰量的变化 4、分程控制系统常要加装（）来达到分程的目的。 A．调节器 B.变送器 C.阀门定位器 5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中，微小的压力波动也会影响温度的变化，同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此时应选择（）作为间接质量指标进行控制。 A．灵敏板温度 B.温差 C.双温差 6、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲，乙两系统的振荡程度相比 A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲、乙两系统的振荡程度相同。 7、定值控制系统是（）环调节，单纯的前馈控制系统是（）环调节。 A．开，闭 B．闭，开 C．开，开 D．闭，闭

2017年春季学期四川农业大学《过程控制工程》复习题

《过程控制工程》复习题一、选择题（请从下列选项中选出正确的一项） 1、下列不属于单回路反馈控制系统的是（）选项A）被控对象选项B）被测对象选项C）测量变送选项D）控制器和控制阀答案：B 2、在工业控制中，使用最多的控制系统是（）选项A）单回路反馈控制系统选项B）串级控制系统选项C）比值控制系统选项D）前馈控制系统答案：A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减小选项C）T f增加，振荡幅值减小选项D）τf增加，余差减小答案：D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节选项A）一般希望控制通道时间常数小些好，但不能过小选项C）控制通道时间常数越小越好，系统才灵敏选项D）时间常数大，系统的工作频率低答案：D 5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是（）选项A）操纵变量必须可控选项A）选择通道放大倍数相对大的选项C）选择干扰通道时间常数小一点的选项D）选择通道的纯滞后尽量小答案：C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度大大降低答案：A 6、下图的曲线中，哪一条是对数流量特性的是（）

工程项目管理经典案例分析.doc

背景：某钢厂改造其烧结车间，由于工期紧，刚确定施工单位的第二天，施工单位还未来得及任命项目经理和组建项目经理部，业主就要求施工单位提供项目管理规划，施工单位在不情愿的情况下提供了一份针对该项目的施工组织设计，其内容深度满足管理规划要求，但业主不接受，一定还要求施工单位提供项目管理规划。问题： ①项目经理未任命和项目经理部还未建立，就正式发表了施工组织设计，其程序是否正确？ ②业主一定要求施工单位提供项目管理规划，其要求是否一定正确？ ③项目管理规划是指导项目管理工作的纲领性文件。请简述施工项目管理规划的规划目标及内涵。 ④试说明施工项目管理规划的控制原则。答：①程序不正确，公司还未任命项目经理，项目经理部还未建立，施工组织设计无人审核和批准，不能发表。 ②施工组织设计可以代替施工项目管理规划，但施工组织设计的内容深度应能满足施工项目管理规划的要求；冶金建设工程中，实际上一直使用施工组织设计代替项目管理规划；施工单位可以向业主说明提供的施工组织设计的内容深度已达到项目管理规划的深度要求，不必再编制项目管理规划。 ③施工项目管理规划的规划目标及内涵有：ａ.规划目标包括项目的管理目标、质量目标、工期目标、成本目标、安全目标、文明施工及环境保护目标、条件分析及其他内容等；ｂ.内涵包括施工部署、技术组织措施、施工进度计划、施工准备工作计划和资源供应计划和其他文件等。 ④项目管理规划的控制原则为：实现最优化控制；动态控制；主动控制；全过程控制；全要素控制；建立大控制系统的观念；要对规划的实施明确项目经理部各岗位职责、对执行进行检查分析和改进，进一步进行总结。 2、背景：华北某厂１２６０ｍ３级高炉扩容改造工程。根据招标文件要求，为了实现快速、高效、优质、低耗地完成扩容改建任务，该扩容改造，应采用高炉整体平移新技术。高炉分两段安装：第一段为移送；第二段为悬吊，高炉本体工程拟定在拼装平台上基本完成，尽量缩短停炉后施工工期，保证业主要求的工期。高炉本体平移作业采用滚动摩擦方式液压缸推送。要求“新、旧高炉中心线重合，标高与原设计标高相符，误差控制在５～８ｍ”。高炉本体移送重量约４５００ｔ。推移高度约为３６ｍ，推移距离约４２ｍ。高炉本体在液压缸推动下，分步向炉基平移。问题： ①结合本案例谈谈项目目标的制定。 ②结合本案例谈谈项目管理的总体安排。答：①项目的目标包括质量、安全、进度、成本等目标，施工组织设计、项目质量计划由项目经理部编制，并按规定程序报批和实施。如质量目标：工程质量一次验收合格率１００％，单位工程优良率８５％以上，质量达到冶金建设工程优良标准。无重大质量事故，质量管理体系持续有效运行。竭尽全力做好工程服务和投产顺产保驾工作，确保用户满意。安全目标：工亡事故为零；重伤事故为零；重大机械设备事故为零；重大交通事故为零。现场目标：在争创优质工程的同时，强化现场文明施工的管理，树立公司良好的形象，建设文明、规范的施工现场。 ②项目管理实施项目经理责任制，项目经理对项目实施全方位的管理，负责项目施工全过程的质量、工期、安全、文明施工、确保履行合同，负责组织编制施工组织设计、项目质量计划、相应的项目管理文件。项目经理是工程项目质量、安全的第一责任人。结合本案例项目管理的总体安排：强化项目管理，全面响应业主技术要求，严格科学管理、精心组织施工，优质、安全、高速建设高炉扩容改造工程。针对本工程的特点，结合类似工程的经验，我们对本工程的总体思路是：项目管理，科学组织；突出重点，齐头并进；有序安排，提高效率；阶段实施，步步为营；统一调度，道路畅通；质量

过程控制工程试卷一标准答案

过程控制工程试卷一标准答案一．填空题(每空1分，共10分) 1. 比例（P） 2. 开环、单闭环、双闭环 3. 外反馈法 4. 锅炉汽包水位的控制 5. 临界比例度，衰减振荡，响应曲线 6. 生产的安全性二．单项选择题（每题2分，共10分） 1. 答案：D 2. 答案：D 3. 答案：C 4. 答案：B 5. 答案：D 三．判断题（每题2分，共10分） 1. 答案：√ 2. 答案：√ 3. 答案：√ 4. 答案：× 5. 答案：× 四．简答题（每题6分，共30分） 1．离心泵有哪几种控制方案？答：（1）直接节流法（2分）（2）旁路法（2分）（3）调速法（2分） 2．系统的操纵变量应如何选择？答:（1）选择对选定的被控变量影响比较大的输入变量。 (1.5分) （2）选择输入变量对被控变量作用比较快的。 (1.5分) （3）选择输入变量中变化范围比较大(这样可使被控变量比较容易控制)。(1.5分) （4）选择使 Ττ尽量减小。 (1.5分) 3.工程上引起测量误差的原因是什么?

答:(1)仪表本身的误差。（2分） (2)安装不当引入的误差。（2分） (3)测量的动态误差。（2分） 4．写出具有自衡的非振荡过程的一阶和二阶工业过程动态特性数学模型。答：具有时滞的一阶环节：τs e Ts K s G ?+=1 )( （3分）具有时滞的二阶非振荡环节：τs e s T s T K s G ?++= ) 1)(1()(21 （3分） 5．简述加热炉常用的串级控制方案有哪些？答：（1）炉出口温度与炉膛温度的串级控制； (1.5分) （2）炉出口温度与燃料油阀后压力的串级控制； (1.5分) （3）炉出口温度与燃料油流量的串级控制； (1.5分) （4）采用压力平衡式控制阀的控制。 (1.5分) 五．在某生产中，需求参与反应的甲、乙两种物料保持一定比值。若已知正常操作时，甲流量q 1=7m 3/h ，乙流量q 2=250L/h 。两个流量均采用孔板测量并配用开方器，甲流量的测量范围为0～10m 3/h ，乙流量的测量范围为0～300L/h 。根据要求设计保持q 2/q 1比值的控制系统，试求采用DDZ-Ⅲ型仪表组成系统时的比值系数K 。（10分）答：根据工艺指标，应选甲流量q 1为主流量，乙流量q 2为副流量。已知q 1=7m 3/h ，q 2=250L/h ，q 1max =10m 3/h ，q 2max =300L/h （2分）实际流量与其测量信号为线性关系，则仪表比值系数： 0357.010*7250 31 2=== ?q q k （4分） 19.110*300 10*0357.03max 2max 1===q q k K （4分）六．如图所示为一典型精馏塔的流程图，试设计一个按提馏段质量指标精馏塔控制方案（画在题的图上）。（10分）

《过程控制工程》期末复习题答案_70261521510016181

《过程控制工程》期末复习题答案一、（每空1分） 1、强，弱 2、简单均匀控制，串级均匀控制，双冲量均匀控制 3、比例，积分，微分 4、泵，风机和压缩机 5、经验法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 6、串级，前馈，比值，均匀，分程，选择性任选三个 7、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统 8、线性型、等百分比（或对数）型、抛物线型、快开型 9、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统 10、控制器、控制阀、受控对象、测量变送器 11、换热器、加热炉、锅炉（再沸器、冷凝器、加热器等） 12、比例积分（PI）控制 13、衰减比、超调量与最大动态偏差、余差 14、10：1，4：1 15、换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种 16、精馏塔塔身、冷凝器、再沸器、回流罐、间接产品质量指标二、（10分）选择题 1、C 2、B 3、C 4、C 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、B 三、（每题5分） 1、（1）副控制器的正反作用改变，而主控制器的正反作用不改变。（2）调节阀口径由30变为20，则调节阀的静态增益Kv减小，为保证副回路的控制品质不变，则应该减小副控制器的比例度，积分时间不需要改变。由于主控制器对副回路中副对象、副回路控制阀具有鲁棒性，所以主控制器的比例度和积分时间不需要改变。 2、保证整个闭环构成一个负反馈。 3、分程控制是指用一个控制器来控制两个或两个以上的控制阀，每个控制阀工作在控制器的某个信号区间。主要应用场合：（1）用于扩大调节阀的可调范围

（2）用于控制两种不同的工艺介质，以满足工艺生产的要求（3）用于生产安全的防护措施 4、固定极限流量法和可变极限流量法。固定极限流量法：可靠性高，投资少，适用于固定流量的场合可变极限流量法：适用于压缩机负荷经常波动的场合。 5、所谓三冲量控制是指锅炉汽包液位控制系统中，分别引入汽包液位、蒸汽流量和给水流量三个信号，经过一定运算后，共同控制一只控制阀。引入三冲量控制是因为汽包液位是系统的受控变量，是保证锅炉正常运行的必要指标。而锅炉的汽包液位存在严重的虚假液位情况，单纯根据汽包水位进行控制会导致汽包液位波动严重，控制效果差，甚至会影响事故。而这个虚假液位现象与锅炉的给水流量和蒸汽流量密切相关，引入蒸汽流量信号可以及时克服蒸汽流量波动对汽包水位的影响，并有效克服虚假液位引起的控制系统的误动作。引入给水流量信号可以及时克服给水压力变化对汽包液位的影响。 6、控制器的参数整定是指根据已定的控制方案，通过参数调整来确定控制器的最佳参数值，以使系统获得好的控制质量。经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 7、一般水位特性，蒸气流量提高，导致水位下降。但汽包水位特殊，蒸气流量提高，饱和水迅速汽化，水容积增大，水位上升。与一般水位动态特性叠加，表现为水位先升后降，称为“虚假液位”。这种反相变化特性给控制带来困难，可以采用双冲量和三冲量控制。 8、对于具有积分作用的控制器，只要被调量与设定值之间存在偏差，其输出会不停地变化，如果由于某种原因导致偏差无法消除，则经过一段时间调节器的输出将进入深度饱和状态，是为积分饱和现象。产生的条件（1）控制器有积分作用。（2）控制器输入偏差长期存在。 9、当压缩机的负荷降低到一定程度，气体的排出量会出现强烈的振荡，因而机身也发生剧烈振动，这种现象称为喘振。 10、前馈控制系统基于干扰调节，更及时，但对受控变量是开环控制，而且一种前馈控制系统只能克服一种干扰；反馈控制系统基于偏差调节，对受控变量是闭环控制，能够克服各种干扰。 11、凡是在控制系统中引入选择器的就称为选择性控制系统。设计选择性控制系统时要考虑：正常控制的参数、极限保护参数、操作变量；调节阀的气开、气关形式；控制器的正反作用；选择器的类型等。 12、均匀控制的目的是实现前后设备在供求关系上达到相互协调，统筹兼顾（3分）均匀控制的特点是（1）反映前后供求矛盾的两个变量都是变化的，且变化是缓慢的（2）两个变量的变化均应保持在允许的范围内（2分） 13、一般水位特性，蒸气流量提高，导致水位下降。但汽包水位特殊，蒸气流量提高，意味着汽包水位下降，饱和水迅速汽化，水容积增大，水位上升。与一般水位动态特性叠加，表现为水位